Analisis Sistem Pendingin Baterai Li-Ion Berbentuk Silindris Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD)

Novi Ardhyanti, Alfi Tranggono Agus Salim, R. Akbar Nur Apriyanto

Abstract


Penurunan kinerja baterai, cycle life, dan safety baterai disebabkan faktor kerja baterai LiFePo4 (Lithium iron phosphate) melebihi temperature operasional 40OC. Permasalahan penelitian adalah distribusi panas dengan variasi sistem pendinginan dan pengaruh fluida untuk baterai LiFePo4. Tujuan penelitian adalah menganalisis persebaran panas baterai dan temperature baterai LiFePo4 dibawah temperature operasional. Metode penelitian adalah kuantitatif eksperimen, dengan dilakukan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk sistem pendingin baterai LiFePo4. Baterai LiFePo4 tanpa pelat pendingin disimulasikan untuk hasil temperature maksimum baterai. Temperature operasional baterai lebih rendah 40OC dengan tambahan pelat pendingin yang dirangkai pada baterai dengan variasi fluida air dan udara yang mengalir dalam pelat pendingin. Hasil dan kesimpulan penelitian adalah data kenaikan temperature maksimum baterai 1,2OC dan persebaran panas yang merata pada permukaan baterai dengan variasi pelat pendingin yang dialiri fluida air.

Keywords


Sistem Pendingin; Baterai Lithium Iron Phosphate; Pelat Pendingin; Fluida Air

Full Text:

PDF

References


PT INKA, “PT INKA,” PT INKA, 2022.

L. Merinda, “Analisis Manajemen Termal Pada Sistem Pendingin Sel Baterai Li-Ion Bentuk Prismatik Dengan Variasi Laju Aliran Massa Dan Lebar Channel Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD),” 2017, [Daring]. Tersedia pada: https://repository.its.ac.id/47164/1/2413100046-Undergraduate_Thesis.pdf

T. I. C. Buidin dan F. Mariasiu, “Battery Thermal Management Systems: Current Status and Design Approach of Cooling Technologies,” Energies, vol. 14, no. 16, hlm. 4879, Agu 2021, doi: 10.3390/en14164879.

J. Wang, H. Xu, X. Xu, dan C. Pan, “Design and simulation of liquid cooled system for power battery of PHEV,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 231, hlm. 012025, Sep 2017, doi: 10.1088/1757-899X/231/1/012025.

J. Warner, The Handbook of Lithium-Ion Battery Pack Design. 2015.

Z. Qian, Y. Li, dan Z. Rao, “Thermal performance of lithium-ion battery thermal management system by using mini-channel cooling,” Energy Convers. Manag., vol. 126, hlm. 622–631, Okt 2016, doi: 10.1016/j.enconman.2016.08.063.

A. R. Hisan, I. P. Handayani, dan R. F. Iskandar, “Perancangan Dan Realisasi Sistem Manajemen Termal Baterai Lithium Ion Menggunakan Metode Pendinginan Semi-Pasif,” vol. 3, hlm. 8, 2016.

N. Mei, X. Xu, dan R. Li, “Heat Dissipation Analysis on the Liquid Cooling System Coupled with a Flat Heat Pipe of a Lithium-Ion Battery,” ACS Omega, vol. 5, no. 28, hlm. 17431–17441, Jul 2020, doi: 10.1021/acsomega.0c01858.

H. Xu, X. Zhang, G. Xiang, dan H. Li, “Optimization of liquid cooling and heat dissipation system of lithium-ion battery packs of automobile,” Case Stud. Therm. Eng., vol. 26, hlm. 101012, Agu 2021, doi: 10.1016/j.csite.2021.101012.

x Liu, K. Li, dan X. Li, “The Electrochemical Performance and Applications of Several Popular Lithium-ion Batteries for Electric Vehicles—A Review. Dalam K. Li, J. Zhang, M. Chen, Z. Yang, & Q. Niu (Ed.), Advances in Green Energy Systems and Smart Grid,” Springer Singap., vol. 925, hlm. 201–213, 2018.

D. Linden dan T. Reddy, Handbook Of Batteries. 2002.

S. S. Maulana, “Analisis Optimasi Aliran Fluida Dalam Pipa Kondensasi Water From Atmosphere Generator Berbasis Computational Fluid Dynamic (CFD),” 2019, [Daring]. Tersedia pada: http://lib.unnes.ac.id/35821/1/5202414045_Optimized.pdf

M. A. Pradana, A. Sulisetyono, dan J. A. R. Hakim, “Studi Sloshing Tangki Lng Dengan Metode Eksperimen Dan Computational Fluid Dynamics (CFD),” hlm. 8, 2019.

E. Djatmiko, “Physic Setup.PT Optimaxx Prima Teknik.,” 2021. https://www.anakteknik.co.id/live-training/basic-computational-fluid-dynamics-cfd-simulation-with-ansys-fluent

E. Supriyanto, “Simulasi Distribusi Temperatur Ruangan Ber Ac Pada Berbagai Variasi Temperatur Disekitar Evaporator,” hlm. 26, 2017.

A. B. Prasetiyo, A. A. Azmi, dan D. S. Pamuji, “Pengaruh Perbedaan Mesh Terstruktur dan Mesh Tidak Terstruktur Pada Simulasi Sistem Pendinginan Mold Injeksi Produk Plastik,” hlm. 7, 2018.

ANSYS, Inc, “Lecturer 7: Mesh Quality & Advanced Topics.” 2015.

C. Wiratama, “Kualitas Mesh pada Computational Fluid Dynamics (CFD),” Kualitas Mesh pada Computational Fluid Dynamics (CFD), 2021. https://www.aeroengineering.co.id/2021/05/kualitas-mesh-pada-computational-fluid-dynamics-cfd/

C. C. Aditama, “Studi Distribusi Udara Pendingin Reefer Container Ikan Pada Kereta Api Menggunakan Computational Fluid Dynamics (Cfd),” Comput. FLUID Dyn., 2022.

ANSYS, Inc, ANSYS Fluent Tutorial Guide. 2017.

C. Anwar dan S. Panggabean, “Kajian Distribusi Suhu Dan Aliran Udara Pada Alat Pengering Chips Temulawak Tipe Rak Menggunakan Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD),” no. 4, 2019.

I. W. Yudhatama dan M. I. P. Hidayat, “Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) Erosi Partikel Pasir dalam Aliran Fluida Gas Turbulen pada Elbow Pipa Vertikal – Horizontal,” vol. 7, no. 2, 2018.

ANSYS, Inc, “Electronics Cooling with Natural Convection and Radiation.” 2012.

C. Hirsch, “Numerical Computation of Internal External Flows, the Fundamental of Computational Fluid Dynamics (Second).,” John Wiley Sons, 2007.




DOI: https://doi.org/10.18196/jmpm.v7i2.19334

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


 

Editorial Office :

JMPM (Jurnal Material dan Proses Manufaktur)

Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Jl. Brawijaya Tamantirto Kasihan Bantul 55183 Indonesia

Email: jmpm@umy.ac.id

Telp/Fax: (62)274-387656    

Whatsapp: 085642095827